果蔬呼吸速率建模的方法技术

技术编号:5995095 阅读:232 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及保鲜技术领域,尤其涉及一种果蔬呼吸速率模型。果蔬呼吸速率建模的方法,呼吸速率模型的建立包括以下步骤:第一步,建立呼吸速率随贮藏时间的变化模型:r=K1{1-K2exp(-kdt)},式中第二步,在已建的呼吸速率随贮藏时间的模型的基础上,建立包含贮藏温度、贮藏时间因素的呼吸速率模型:r=K3{1-K2exp(-kdt)},式中第三步,在已建的呼吸速率模型的基础上,建立包含气体体积分数、贮藏时间因素的呼吸速率模型:r=K4{1-K2exp(-kdt)},式中由于采用上述技术方案,本发明专利技术基于酶动力学理论,建立了一个关于果蔬主体的呼吸速率的数学模型,为果蔬主体的气调贮藏期间呼吸速率的预测及贮藏品质分析奠定了理论基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及保鲜
,尤其涉及一种果蔬呼吸速率模型。
技术介绍
气调包装技术(MAP)是当今先进的果蔬保鲜包装方法,其原理是通过采用人工或 自然积累方式,利用包装内果蔬的呼吸作用与包装薄膜的透气性,改变包装环境内的气氛 以形成一种低O2、高(X)2的微环境,以达到抑制果蔬呼吸作用,延缓果蔬新陈代谢过程,延长 其贮藏期的目的。近年来,气调包装技术被广泛地应用于果蔬的保鲜技术中,并积累了一定的经验。 但是这些研究主要是根据研究者的经验和估计来初步选择包装薄膜,再进行气调包装实 验,最终确定适宜的包装方式,这样使得气调包装条件的确立耗时多、费用大,研究的分散 性很大,而且贮藏效果的重现性差,缺乏统一的理论指导,因此造成果蔬的气调包装不能很 好的推广和应用。另外,果蔬的呼吸速率受到很多因素的影响,如贮藏温度、环境气体条件、采后贮 藏时间、以及酶和底物的含量,但是现有模型鲜有把各影响因素对呼吸速率的影响同时考 虑的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供,以解决上述技术问题。本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现,其特征在于,包括以下步骤1)建立呼吸速率随贮藏时间的变化模型酶反应为一级反应式,则果蔬主体的呼 吸速率采用下式表示r = k (1-1)式中,r为呼吸速率;k为呼吸速率常数;为酶浓度;所述果蔬主体的细胞中的酶以零级反应合成,以一阶反应分解权利要求1.,其特征在于,呼吸速率模型的建立包括以下步骤 建立呼吸速率随贮藏时间的变化模型酶反应为一级反应式,则果蔬主体的呼吸速率 采用下式表示2.根据权利要求1所述的,其特征在于,在已建的所述呼吸 速率模型的基础上,建立包含贮藏温度、贮藏时间因素的呼吸速率模型所述果蔬主体的呼 吸速率服从Arrhenius方程,得到3.根据权利要求2所述的,其特征在于,方程式(1-9)中的系 数通过非线性最小二乘法获得。4.根据权利要求1、2或3所述的,其特征在于,在已建的所述 呼吸速率模型的基础上,建立包含气体体积分数、贮藏时间因素的呼吸速率模型采用单位细胞中的O2浓度与空位数量的乘积来计算每小时所述果蔬主体中吸附在活 性位上的A分子数量,即A分子的吸附速率采用下式表示 Va = KaC0(l-θ ) Nt (1-11) 式中,Q为单位细胞中的O2浓度; θ为O2分子占活性位的百分比;Ka为比例常数的平均值,体现了活性位对A分子的亲和力; Nt为活性位的总量;由Henry定律可知,单位细胞中的仏浓度与仏的分压成正比,得到 C0 = So7o (1-12) 式中,&为比例常数; K为环境中的O2分压;当吸附在活性位上的一部分O2分子从活性位上解吸附的能力被抑制时,百分数θ被 分为两种类型的分数θ = O^ei (1-13)式中,θ f为可以从活性位上自由解吸附的A分子的吸附百分率; θ i为从活性位上解吸附能力被抑制的A分子的吸附百分率;由Langmui吸附理论知,单位时间内气体分子从活性位上解吸附的数量与可从活性位 上自由解吸附的气体分子数量成正比,因此所述果蔬主体中吸附在活性位上的化分子的解 吸附速率采用下式表示 Vd = Kd θ fNT (1-14)式中,Kd为A分子从活性位上解吸附的比例常数平均值;设置单位时间内被抑制解吸附能力的化分子的数量(Vi)与细胞内(X)2浓度及从活性 位上能自由解吸附的A分子的吸附数量成正比,则 Vi = KiCc θ fNT (1-15) 式中,Ki为抑制解吸附程度的比例常数; Cc为细胞中的CO2含量; 同理,根据Henry定律可知 Cc = Sc7c (1-16) 式中,&为比例常数; yc为环境中的CO2分压;设置抑制解吸附能力的O2分子,单位时间消除抑制性的分子数量(Vi)与已被抑制解吸 附能力的A分子数量成正比,则Vf = Kf θ jNT (1-17)式中,Kf为解除吸附抑制程度的比例常数;当平衡状态时,O2吸附速率与解吸附速率相同,抑制速率与消除抑制的速率相同,即\ =vd, Vi = Vf时,利用方程式(1-11) (1-17)得到全文摘要本专利技术涉及保鲜
,尤其涉及一种果蔬呼吸速率模型。,呼吸速率模型的建立包括以下步骤第一步,建立呼吸速率随贮藏时间的变化模型r=K1{1-K2exp(-kdt)},式中第二步,在已建的呼吸速率随贮藏时间的模型的基础上,建立包含贮藏温度、贮藏时间因素的呼吸速率模型r=K3{1-K2exp(-kdt)},式中第三步,在已建的呼吸速率模型的基础上,建立包含气体体积分数、贮藏时间因素的呼吸速率模型r=K4{1-K2exp(-kdt)},式中由于采用上述技术方案,本专利技术基于酶动力学理论,建立了一个关于果蔬主体的呼吸速率的数学模型,为果蔬主体的气调贮藏期间呼吸速率的预测及贮藏品质分析奠定了理论基础。文档编号G06F17/50GK102096732SQ201110002408公开日2011年6月15日 申请日期2011年1月7日 优先权日2011年1月7日专利技术者朱继英, 王娟, 王相友, 韩鑫 申请人:山东理工大学本文档来自技高网
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【技术保护点】
果蔬呼吸速率建模的方法,其特征在于,呼吸速率模型的建立包括以下步骤:建立呼吸速率随贮藏时间的变化模型:酶反应为一级反应式,则果蔬主体的呼吸速率采用下式表示:r=k[E] (1-1)式中,r为呼吸速率;k为呼吸速率常数;[E]为酶浓度;所述果蔬主体的细胞中的酶以零级反应合成,以一阶反应分解: d[E]/dt=k↓[s]-k↓[d][E](1-2) 式中,t为贮藏时间;k↓[s]为酶的合成速率常数;k↓[d]为酶的分解速率常数;[E]↓[0]为刚刚采收的所述果蔬主体的酶浓度,方程式(1-2)通过给定[E]一个初值[E]↓[0]得到: [E]=k↓[s]/k↓[d]+([E]↓[0]-k↓[s]/k↓[d])exp(-k↓[d]t)(1-3) 将方程式(1-3)代入(1-1),得到: r=k{k↓[s]/k↓[d]-(k↓[s]/k↓[d]-[E]↓[0])exp(-k↓[d]t)}(1-4) 方程式(1-4)进行简化得:r=K↓[1]{1-K↓[2]exp(-k↓[d]t)} (1-5)式中,K↓[1]=k↓[s]/k↓[d]k(1-6)K↓[2]=1-k↓[d]/k↓[s][E]↓[0](1-7) 方程式(1-5)为包含贮藏时间因素的呼吸速率模型。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王娟王相友韩鑫朱继英
申请(专利权)人:山东理工大学
类型:发明
国别省市:37

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